Розрахункові формули розтягування
Сили, прикладені до кінців стрижня і діючі вздовж осі в протилежних напрямках назовні (див. рис.), викликають у стрижнідеформацію розтягування.
Однією із завдань розрахунку на розтягнення є визначення дійсних напругσі порівняння їх з напругами, що допускаються[σ].
Справжні напругивиникають у будь-яких перерізах стрижня. але їх слід шукати в тих перерізах (небезпечні перерізи), де вони досягаютьмаксимальноївеличини.
Сума напругиσ, взята по всій площі перерізуFбруса,врівноважує силуР.Умова рівноваги відсіченої частини стрижня запишеться так:
Отримані значення дійсних напруг порівнюють з напругою, що допускається[σ].Необхідно, щоб допустима напруга дорівнювала дійсним напруг або були більшими за них:σ=Р /F≤[σ]
Отримана розрахункова формула на розтягування застосовується, якщо відомі навантаженняРта розміриFстрижня. Такий розрахунок називаютьперевірним.
Деформацію стиснення можна уявити, якщо припустити, що сили, що розтягують стрижень, зображений на рис., Змінили свій напрямок на зворотний і стали діяти назустріч одна одній. У такому разі деформація виразиться уукороченні(стисненні) стрижня.
Всі наведені міркування залишаються в силі і для цього випадку, і розрахункові формули зберігають той самий вид:
Р- стискаюча сила;
σсж - дійсні кап
F—площа поперечного перерізу.
Особливим видом деформації стиснення єзминання.Під деформацією зминання розуміють існуючу в деяких конструкціях передачу стискаючих напруг від однієї частини конструкції до іншої через їх площу контакту (площа контакту ).Напруги стиснення, що виникають на контактних площах, називають контактною напругою або напругою зминання.У деяких випадках напруги зминання називають питомим тиском.
Спрощено напруги зминання розраховують за формулами розрахунку стиск, припускаючи, що напруги розподіляються по контактній площі рівномірно.
За умови рівномірного розподілу напруг зім'яття по контактній поверхні величинуFприймають як площу проекції контактної поверхні на площину, перпендикулярну до напрямку стискаючої сили Р(рис. 229).
На рис. 229,асилаРспрямована перпендикулярно до плоскої поверхні зминання. У цьому випадку площа зминанняF= аЬ.
на рнс. 229 б, в,гсилаР,діючи в радіальному напрямку, викликає зминання або половини бічної поверхні циліндра (рис. 229,б),або половини бічної поверхні зрізаного конуса (рис. 229,в), або, нарешті, половини поверхні сфери (рис. 229,г).
Для цих випадків розрахунковою площею зминання є площа діаметрального перерізу вищевказаних тіл, тобто для циліндричної поверхні - площа прямокутникаF=d-l(рис. 229, б ), для усіченого конуса (рис. 229,в)-площа
трапеції та для кулі (рис. 229,г)— площа кола
У багатьох деталях машин контактні напруги виникають «а дуже малих площах, що утворюються придеформації тіл, що у зіткненні.
На рис. 230,апоказаний випадок контакту двох куль, а на рис. 230 б - випадок контакту двох циліндрів.
При навантаженні куль стискаючою силоюQу місці контактуКвнаслідок деформації куль утворюється площа, форма якої є коло. При стисканні циліндрів площа контакту має форму вузького прямокутника.